Pokaż cały numer - FPN - Farmaceutyczny Przegląd Naukowy

Pokaż cały numer - FPN - Farmaceutyczny Przegląd Naukowy Pokaż cały numer - FPN - Farmaceutyczny Przegląd Naukowy

fpn.sum.edu.pl
from fpn.sum.edu.pl More from this publisher
29.11.2014 Views

Farm Przegl Nauk, 2010, 12 Ryc. 3. Relatywna ilość białka syncytyny I w odniesieniu do ilości białka beta-aktyny w próbkach linii HEK293 zakażonej wirusami PERV po określonej liczbie pasaży komórkowych. Wartości dla poszczególnych próbek oznaczają stosunek pola powierzchni pod pikiem wykresu gęstości optycznej dla syncytyny I do pola powierzchni pod analogicznym pikiem dla beta-aktyny. rek linii nerki świni PK-15 jest opisywana wielokrotnie w literaturze [18]. Prace te nie podają jednak wprost, po jakim czasie od momentu zakażenia sekwencje PERV były wykrywane w zakażanych komórkach techniką detekcji materiału genetycznego (PCR lub RT-PCR w przypadku detekcji wirusowego RNA). Kuddus i wsp. w swoich badaniach za zakażone i przeznaczone do dalszych analiz uznaje komórki HEK293 po 17 pasażu od zakażenia PERV [18]. W naszym eksperymencie istotne było ustalenie, kiedy zintegrowane z genomem komórek HEK293 wirusy PERV są możliwe do wykrycia techniką PCR, ponieważ obecność prowirusowego DNA świadczy jednoznacznie o zajściu zakażenia. W przypadku, gdy przedmiotem detekcji jest wirusowe RNA (materiał genetyczny wirusa) nie ma pewności, czy wykrywa się wirusy potomne czy są to PERV pozostałe w hodowli po procedurze zakażania. Nasze badania wskazują, że prowirusy PERV pojawiają się w komórkach HEK293 w ilości pozwalającej na ich detekcję po 5 pasażu komórkowym licząc od momentu zakażenia. Jednak ilość uzyskanego DNA gag PERV (intensywność prążka na żelu) wskazuje, że wyjściowa liczba cząsteczek prowirusów jest niższa w porównaniu z próbkami kontrolnymi- linii PK15 oraz trwale zakażonej linii HEK293/CIRCE (na rycinie 1. por. nr 4-7 z nr 3 i 8). Dane literaturowe wskazują, że ekspresja endogennych retrowirusów człowieka z rodziny HERV-W ma miejsce 18 w licznych tkankach i liniach komórkowych. Niestety, szczegółowe badania opisane przez Yi i wsp. (2004) wskazujące, że gen env HERV-W ulega ekspresji w kilku badanych liniach komórkowych, nie obejmują linii HEK293 [21]. Ekspresja env HERV-W została natomiast potwierdzona w linii U-31, która podobnie jak HEK293, została wyprowadzona z komórek nerki człowieka [21]. Z kolei badania Nellaker i wsp. [22] wykazały obecność transkryptów HERV-W również w linii HEK293. Dowodzi to, że linia HEK293 jest obiektywnym wyborem do analizy ekspresji genu env HERV-W. W przedstawionym przez nas eksperymencie, we wszystkich badanych próbkach komórek linii HEK293 wykazano ekspresję białka syncytyny I. Wstępna analiza wariancji wykazała, że pomiędzy wszystkimi badanymi próbkami z linii HEK293 istnieją istotne statystycznie różnice w ekspresji syncytyny I (p

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073 wnątrz mogą ulegać integracji w obrębie jednego z licznych loci HERV-W i wpływać na jego ekspresję, co może tłumaczyć wyniki naszych badań. Należy jednak podkreślić, że syncytyna I, przeciwko której skierowane były specyficzne przeciwciała stosowane w badaniach jest prawdopodobnie produktem tylko jednego z loci HERV-W, mianowicie w locus ERVWE-1 na chromosomie 7 [5]. Dlatego mało prawdopodobne wydaje się, żeby zmiana w ilości białka w próbkach po zakażeniu HEK293 wirusami PERV w stosunku do próbek niezakażonych wynikała z aktywacji insercyjnej. Może wynikać raczej ze zmiany w regulacji komórkowej, tym bardziej, że i w warunkach fizjologicznych w łożysku ekspresja syncytyny I pozostaje pod kontrolą licznych elementów regulatorowych ulokowanych w promotorze 5’LTR [26]. Uzyskane w naszych eksperymentach wyniki należałoby potwierdzić również analizą ekspresji na poziomie mRNA, ponieważ takie badanie obejmowałoby liczne loci HERV-W env a nie tylko locus ERVWE kodujący syncytynę I. Liczne prace dotyczące korelacji pomiędzy HERV-W a wybranymi jednostkami chorobowymi, bazują na ocenie ilości transkryptów w badanych próbkach a nie na ilości białka. Ze względu na istotną rolę syncytyny I (w procesach fizjologicznych oraz w określonych stanach patologicznych) należy przeanalizować, dlaczego ekspresja endogennych retrowirusów człowieka w komórkach zakażonych PERV ulega zmianie w stosunku do komórek niezakażonych. Analogiczne zjawisko może występować in vivo w przypadku ksenotransplantacji, kiedy organizm byłby bezpośrednio narażony na endogenne retrowirusy świni obecne w przeszczepianych narządach. Wnioski Wykazana różnica w ekspresji genu env HERV-W w komórkach HEK293 zakażonych PERV w stosunku do niezakażonych komórek HEK293 może sugerować, że: 1. Obecność elementów regulatorowych wirusów PERV, zwłaszcza w rejonie długich powtórzeń końcowych wpływa in trans na poziom ekspresji syncytyny I. 2. Infekcja PERV wpływa na procesy fizjologiczne komórki, co skutkuje zmianą ekspresji syncytyny I. Praca finansowana w ramach umów badawczych nr KNW-2-078/09 oraz KNW-6-372/09 Piśmiennictwo 1. 2. 3. 4. Zwolińska K. Sekwencje pochodzenia retrowirusowego w genomie człowieka. Ludzkie endogenne retrowirusy (HERV). Postepy Hig Med Dosw (online) 2006; 60: 637-652. Mura M i wsp. Late viral interference induced by transdominant Gag of an endogenous retrovirus. PNAS, 2004; 101: 11117-11122. Griffiths DJ. Endogenous retroviruses and the human genome sequence. Gen Biol 2001; 2: 1017.1-1017.5 Gifford R, Tristem M. The evolution and diversity of endogenous retroviruses. Virus Genes 2003; 26: 291-315. 5. Voisset C i wsp. Chromosomal distribution and coding capacity of the human endogenous retrovirus HERV -W family. AIDS Res Hum Retrov 2000; 16: 731-740 6. Wang-Johanning F i wsp. Quantitation of HERV-K env gene expression and splicing in human breast cancer. Oncogene 2003; 22: 1528-1535. 7. Antony JM i wsp. Quantitative analysis of human endogenous retrovirus- W env in neuroinflammatory diseases. AIDS Res Hum Retrov 2006; 22: 1253-1259. 8. Perl A i wsp. Endogenous retroviral pathogenesis in lupus. Curr Opin Rheumatol 2010; 22: 483-492. 9. Perron H i wsp. Endogenous retrovirus type W GAG and envelope protein antigenemia in serum of schizophrenic patients. Biol Psychiat 2008; 64: 1019-1023. 10. Frendo JL i wsp. Direct involvement of HERV-W Env glycoprotein in human trophoblast cell fusion and differentiation. Mol Cell Biol 2003; 23: 3566-3574. 11. Ponferrada VG, Mauck BS, Wooley DP. The envelope glycoprotein of human endogenous retrovirus HERV -W induces cellular resistance to spleen necrosis virus. Arch Virol 2003; 148: 659-675. 12. LeTissier P, Stoye JP. Two sets of human-tropic pig retrovirus. Nature 1997; 389: 681-682. 13. Wilson CA i wsp. Extended analysis of the in vitro tropism of porcine endogenous retrovirus. J Virol 2000; 74: 49–56. 14. Harrison I i wsp. Determinants of high titer in recombinant porcine endogenous retroviruses. J Virol 2004; 78: 13871-13879. 15. Purcell DF i wsp. An array of murine leukemia virus related elements is transmitted and expressed in a primate recipient of a retroviral gene transfer. Virology 1996; 70: 887-897. 16. Suling K i wsp. Packaging of human endogenous retrovirus sequences is undetectable in porcine endogenous retrovirus particles produced from human cells. Virology 2003; 312: 330-336. 17. Bannert N, Kurth R. Retroelements and the human genome: new perspectives on an old relation. Proc Natl Acad Sci USA 2004; 101 (Supl. 2): 14572-14579. 18. Kuddus R i wsp. Some morphological, growth and genomic properties of human cells chronically infected with porcine endogenous retrovirus (PERV). Genome 2003; 46: 858-869. 19. Paradis K i wsp. Search for cross-species transmission of porcine endogenous retrovirus in patients treated with living pig tissue. Science 1999; 285: 1236-1241. 20. Abramoff MD, Magelhaes PJ, Ram SJ. Image Processing with ImageJ.Biophoto-nics Int 2004; 11: 36-42. 21. Yi J-M, Kim H-M, Kim H-S. Expression of the human endogenous retrovirus HERV-W family in various human tissues and cancer cells. J Gen Virol 2004; 85: 1203-1210. 22. Nellaker C i wsp. Transactivation of elements in the human endogenous retrovirus W family by viral infection. Retrovirology 2006; 3: 44. 23. Lee WJ i wsp. Activation of the human endogenous retrovirus W long terminal repeat by herpes simplex virus type 1 immediate early protein 1. Mol Cells 2003; 15: 75–80. 19

copyright © 2010 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN 1425-5073<br />

wnątrz mogą ulegać integracji w obrębie jednego z licznych<br />

loci HERV-W i wpływać na jego ekspresję, co może tłumaczyć<br />

wyniki naszych badań. Należy jednak podkreślić, że<br />

syncytyna I, przeciwko której skierowane były specyficzne<br />

przeciwciała stosowane w badaniach jest prawdopodobnie<br />

produktem tylko jednego z loci HERV-W, mianowicie w locus<br />

ERVWE-1 na chromosomie 7 [5]. Dlatego mało prawdopodobne<br />

wydaje się, żeby zmiana w ilości białka w próbkach<br />

po zakażeniu HEK293 wirusami PERV w stosunku do<br />

próbek niezakażonych wynikała z aktywacji insercyjnej.<br />

Może wynikać raczej ze zmiany w regulacji komórkowej,<br />

tym bardziej, że i w warunkach fizjologicznych w łożysku<br />

ekspresja syncytyny I pozostaje pod kontrolą licznych<br />

elementów regulatorowych ulokowanych w promotorze<br />

5’LTR [26]. Uzyskane w naszych eksperymentach<br />

wyniki należałoby potwierdzić również analizą ekspresji<br />

na poziomie mRNA, ponieważ takie badanie obejmowałoby<br />

liczne loci HERV-W env a nie tylko locus ERVWE<br />

kodujący syncytynę I. Liczne prace dotyczące korelacji<br />

pomiędzy HERV-W a wybranymi jednostkami chorobowymi,<br />

bazują na ocenie ilości transkryptów w badanych<br />

próbkach a nie na ilości białka.<br />

Ze względu na istotną rolę syncytyny I (w procesach fizjologicznych<br />

oraz w określonych stanach patologicznych)<br />

należy przeanalizować, dlaczego ekspresja endogennych<br />

retrowirusów człowieka w komórkach zakażonych PERV<br />

ulega zmianie w stosunku do komórek niezakażonych. Analogiczne<br />

zjawisko może występować in vivo w przypadku<br />

ksenotransplantacji, kiedy organizm byłby bezpośrednio<br />

narażony na endogenne retrowirusy świni obecne w przeszczepianych<br />

narządach.<br />

Wnioski<br />

Wykazana różnica w ekspresji genu env HERV-W w komórkach<br />

HEK293 zakażonych PERV w stosunku do niezakażonych<br />

komórek HEK293 może sugerować, że:<br />

1. Obecność elementów regulatorowych wirusów PERV,<br />

zwłaszcza w rejonie długich powtórzeń końcowych<br />

wpływa in trans na poziom ekspresji syncytyny I.<br />

2. Infekcja PERV wpływa na procesy fizjologiczne komórki,<br />

co skutkuje zmianą ekspresji syncytyny I.<br />

Praca finansowana w ramach umów badawczych<br />

nr KNW-2-078/09 oraz KNW-6-372/09<br />

Piśmiennictwo<br />

1.<br />

2.<br />

3.<br />

4.<br />

Zwolińska K. Sekwencje pochodzenia retrowirusowego<br />

w genomie człowieka. Ludzkie endogenne retrowirusy<br />

(HERV). Postepy Hig Med Dosw (online) 2006; 60:<br />

637-652.<br />

Mura M i wsp. Late viral interference induced by transdominant<br />

Gag of an endogenous retrovirus. PNAS,<br />

2004; 101: 11117-11122.<br />

Griffiths DJ. Endogenous retroviruses and the human<br />

genome sequence. Gen Biol 2001; 2: 1017.1-1017.5<br />

Gifford R, Tristem M. The evolution and diversity<br />

of endogenous retroviruses. Virus Genes 2003; 26:<br />

291-315.<br />

5. Voisset C i wsp. Chromosomal distribution and coding<br />

capacity of the human endogenous retrovirus HERV<br />

-W family. AIDS Res Hum Retrov 2000; 16: 731-740<br />

6. Wang-Johanning F i wsp. Quantitation of HERV-K env<br />

gene expression and splicing in human breast cancer.<br />

Oncogene 2003; 22: 1528-1535.<br />

7. Antony JM i wsp. Quantitative analysis of human endogenous<br />

retrovirus- W env in neuroinflammatory diseases.<br />

AIDS Res Hum Retrov 2006; 22: 1253-1259.<br />

8. Perl A i wsp. Endogenous retroviral pathogenesis in lupus.<br />

Curr Opin Rheumatol 2010; 22: 483-492.<br />

9. Perron H i wsp. Endogenous retrovirus type W GAG<br />

and envelope protein antigenemia in serum of schizophrenic<br />

patients. Biol Psychiat 2008; 64: 1019-1023.<br />

10. Frendo JL i wsp. Direct involvement of HERV-W Env<br />

glycoprotein in human trophoblast cell fusion and differentiation.<br />

Mol Cell Biol 2003; 23: 3566-3574.<br />

11. Ponferrada VG, Mauck BS, Wooley DP. The envelope<br />

glycoprotein of human endogenous retrovirus HERV<br />

-W induces cellular resistance to spleen necrosis virus.<br />

Arch Virol 2003; 148: 659-675.<br />

12. LeTissier P, Stoye JP. Two sets of human-tropic pig retrovirus.<br />

Nature 1997; 389: 681-682.<br />

13. Wilson CA i wsp. Extended analysis of the in vitro tropism<br />

of porcine endogenous retrovirus. J Virol 2000;<br />

74: 49–56.<br />

14. Harrison I i wsp. Determinants of high titer in recombinant<br />

porcine endogenous retroviruses. J Virol 2004; 78:<br />

13871-13879.<br />

15. Purcell DF i wsp. An array of murine leukemia virus related<br />

elements is transmitted and expressed in a primate<br />

recipient of a retroviral gene transfer. Virology 1996;<br />

70: 887-897.<br />

16. Suling K i wsp. Packaging of human endogenous retrovirus<br />

sequences is undetectable in porcine endogenous<br />

retrovirus particles produced from human cells. Virology<br />

2003; 312: 330-336.<br />

17. Bannert N, Kurth R. Retroelements and the human genome:<br />

new perspectives on an old relation. Proc Natl<br />

Acad Sci USA 2004; 101 (Supl. 2): 14572-14579.<br />

18. Kuddus R i wsp. Some morphological, growth and genomic<br />

properties of human cells chronically infected<br />

with porcine endogenous retrovirus (PERV). Genome<br />

2003; 46: 858-869.<br />

19. Paradis K i wsp. Search for cross-species transmission<br />

of porcine endogenous retrovirus in patients treated with<br />

living pig tissue. Science 1999; 285: 1236-1241.<br />

20. Abramoff MD, Magelhaes PJ, Ram SJ. Image Processing<br />

with ImageJ.Biophoto-nics Int 2004; 11: 36-42.<br />

21. Yi J-M, Kim H-M, Kim H-S. Expression of the human<br />

endogenous retrovirus HERV-W family in various<br />

human tissues and cancer cells. J Gen Virol 2004; 85:<br />

1203-1210.<br />

22. Nellaker C i wsp. Transactivation of elements in the human<br />

endogenous retrovirus W family by viral infection.<br />

Retrovirology 2006; 3: 44.<br />

23. Lee WJ i wsp. Activation of the human endogenous retrovirus<br />

W long terminal repeat by herpes simplex virus<br />

type 1 immediate early protein 1. Mol Cells 2003; 15:<br />

75–80.<br />

19

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!